[发明专利]非对称多层天线罩罩体及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于宽频复合陶瓷天线罩技术领域，具体涉及一种非对称多层天线罩罩体及其加工方法。

背景技术

天线罩是保护天线系统免受外部环境影响的结构物。它在电气性能上要求具有良好的电磁波穿透特性，机械性能上要求能经受外部恶劣环境的作用。当前国内外使用的主要是单层结构天线罩，单层结构天线罩点频或窄带波段使用效果较好，但难以在多频和宽频使用。通过特殊的夹层结构，即通过3层以上介电参数相差较大的介质材料组合，利用不同介质界面对电磁波形成多次反射和折射，实现最大功率传输、减小天线相位畸变，从而可以提高天线罩宽频透波性能。但该夹层结构目前仅建立了可行的物理模型和数学模型，未见有研制成功产品的报道。这主要是在具体工艺实施上还存在诸如不同介质如何连接、均匀电厚度的介质层实现、有效界面形成等难点。

目前，国内外还没有一种非对称夹层一体化结构天线罩材料得到实际应用，尤其是针对采用织物为增强体的多频天线罩在国内为空白。本课题采用仿真设计进行物理模型和数学模型仿真，设计出一种三层非对称一体化夹层结构天线罩，实现了多层罩体不同介质的有效连接及电均匀厚度。对提高天线罩多频透波性能、简化结构、降低成本、提高突防能力，最终向宽频带天线罩的方向发展，都具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有宽频透波性能的非对称多层天线罩罩体。

本发明的另一个目的是提供上述非对称多层天线罩罩体的加工方法。

为实现上述第一个目的，本发明的非对称多层天线罩罩体包括外层罩体、中间层罩体和内层罩体，所述外层罩体为石英纤维罩体，所述中间层罩体为空心纤维罩体，所述内层罩体为气凝胶罩体，所述外层罩体和中间层罩体之间还设有弹性硬质层，所述弹性硬质层由套装在中间层罩体上的石英布缝合编制套经硅胶浸渍处理而成。

为实现上述第二个目的，本发明的非对称多层天线罩罩体的加工方法，包括以下步骤：

1)确定天线罩外层罩体设计尺寸，织造外层罩体编织体毛坯，编织体毛坯经过预处理、硅溶胶浸渍复合、高温热处理、车加工得到外层罩体，所述外层罩体编织体材料为石英纤维材料。

2)确定天线罩中间层罩体设计尺寸，织造中间层罩体编织体毛坯，编织体毛坯经过预处理、硅溶胶浸渍复合、高温热处理、车加工得到中间层罩体，所述中间层罩体编织体材料为空心纤维材料。

3)确定天线罩内层罩体设计尺寸，采用RTM一体化浸渍成型得到气凝胶防隔热材料的净尺寸内层罩体。

4)确定天线罩中间层罩体外形面尺寸。根据中间层罩体外形面尺寸，制备套装中间层罩体的缝合编织套，所述缝合编织套经将石英纤维布缝合，水煮、烘干后得到。

5)外层罩体、中间层罩体、缝合编织套组装

①将中间层罩体放置于水平工作台，再将缝合编织套套装在中间层罩体上。

②将外层罩体倒置于罩体套装工装内，并找正。

③将套装有缝合编织套的中间层罩体放入置于罩体套装工装内的外层罩体内部，将中间层罩体压装到位，并找平端面。

④将压装有中间层罩体的外层罩体倒置置于硅溶胶中，在真空状态下浸渍，硅溶胶的密度为1.12～1.16g/cm³，浸渍时间为30～60min；

⑤振动硅溶胶，使其产生剧烈波动，振动时间为30～60min；再将浸渍处理后的工件取出后干燥20～40h；

⑥重复步骤⑤一次。

⑦在300℃下对步骤⑥处理后的工件进行热处理，使外层罩体和中间层罩体所夹的无机柔性过渡层(即缝合编织套层)硬化。

⑧将步骤⑦得到的三层罩体倒置在罩体套装工装内，再将内层气凝胶罩体压装到位，即得非对称多层天线罩罩体。

进一步地，所述步骤④中，浸渍时间为45～58min。

进一步地，所述步骤⑤中，振动时间为30～45min；干燥时间30～40h。

进一步地，所述步骤⑦中，热处理的温度为200～280℃。

各步骤工艺参数限定原理如下：